JP4431891B2 - Piezoelectric element, piezoelectric actuator, piezoelectric pump, ink jet recording head, ink jet printer, surface acoustic wave element, thin film piezoelectric resonator, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric element, a piezoelectric actuator, a piezoelectric pump, an ink jet recording head, an ink jet printer, a surface acoustic wave element, a thin film piezoelectric resonator, a frequency filter, an oscillator, an electronic circuit, and an electronic apparatus.
高画質、高速印刷を可能にするプリンターとして、インクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、内容積が変化するキャビティーを備えたインクジェット式記録ヘッドを備え、このヘッドを走査させつつそのノズルからインク滴を吐出することにより、印刷を行うものである。このようなインクジェットプリンター用のインクジェット式記録ヘッドにおけるヘッドアクチュエーターとしては、従来、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)に代表される圧電体層を用いた圧電素子が用いられている(例えば、特開2001−223404号公報参照)。 Inkjet printers are known as printers that enable high image quality and high-speed printing. The ink jet printer includes an ink jet recording head having a cavity whose internal volume changes, and performs printing by ejecting ink droplets from the nozzle while scanning the head. As a head actuator in an ink jet recording head for such an ink jet printer, a piezoelectric element using a piezoelectric layer represented by PZT (Pb (Zr, Ti) O 3 ) has been conventionally used (for example, JP, 2001-223404, A).
また、圧電体層を有するその他のデバイスにおいても、その特性向上が望まれていることから、良好な圧電特性を有する圧電体層の提供が望まれている。
本発明の目的は、良好な圧電特性を得ることができる圧電素子を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記圧電素子を用いた圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric element capable of obtaining good piezoelectric characteristics. Another object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator, a piezoelectric pump, an ink jet recording head, an ink jet printer, a surface acoustic wave element, a thin film piezoelectric resonator, a frequency filter, an oscillator, an electronic circuit, and an electronic device using the piezoelectric element. To provide equipment.
本発明の第1の形態に係る圧電素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第1導電層と、
前記第1導電層の上方に形成された、ペロブスカイト構造を有する圧電体からなる圧電体層と、
前記圧電体層に電気的に接続された第2導電層と、を含み、
前記第1導電層は、(001)に優先配向しているランタン系層状ペロブスカイト化合物からなるバッファ層を1層以上含む。
The piezoelectric element according to the first aspect of the present invention is
A substrate,
A first conductive layer formed above the substrate;
A piezoelectric layer made of a piezoelectric material having a perovskite structure formed above the first conductive layer;
A second conductive layer electrically connected to the piezoelectric layer,
The first conductive layer includes one or more buffer layers made of a lanthanum-based layered perovskite compound preferentially oriented to (001).
この圧電素子によれば、良好な圧電特性を得ることができる。この理由は、以下の通りである。 According to this piezoelectric element, good piezoelectric characteristics can be obtained. The reason for this is as follows.
この圧電素子は、ランタン系層状ペロブスカイト化合物(以下、「La層状化合物」ともいう。)からなるバッファ層を有する。La層状化合物は、層状構造であるため、下地の層を構成する材料の結晶方位に依存することなく、容易に(001)に優先配向することができる。即ち、バッファ層には、例えば、(111)、(110)などに配向したLa層状化合物の結晶の混入がほとんどない。このように、La層状化合物の結晶のほとんどが(001)に配向していることにより、バッファ層の上方に圧電体層を形成する際に、圧電体層は、バッファ層の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。これにより、圧電素子は、圧電定数が高く、印加された電圧に対して大きな変形をなす圧電体層を有することができる。即ち、この圧電素子によれば、良好な圧電特性を得ることができる。 This piezoelectric element has a buffer layer made of a lanthanum-based layered perovskite compound (hereinafter also referred to as “La layered compound”). Since the La layered compound has a layered structure, it can be easily preferentially oriented to (001) without depending on the crystal orientation of the material constituting the underlying layer. That is, the buffer layer is hardly mixed with crystals of an La layer compound oriented in (111), (110), etc., for example. As described above, since most of the crystals of the La layer compound are oriented to (001), when the piezoelectric layer is formed above the buffer layer, the piezoelectric layer takes over the crystal orientation of the buffer layer. , (001). As a result, the piezoelectric element can have a piezoelectric layer that has a high piezoelectric constant and is greatly deformed with respect to the applied voltage. That is, according to this piezoelectric element, good piezoelectric characteristics can be obtained.
なお、本発明において、「ペロブスカイト構造を有する圧電体」とは、ペロブスカイト構造を有する圧電体と、層状ペロブスカイト構造を有する圧電体と、を含む。 In the present invention, the “piezoelectric body having a perovskite structure” includes a piezoelectric body having a perovskite structure and a piezoelectric body having a layered perovskite structure.
また、本発明において、「優先配向」とは、100%の結晶が所望の配向(例えば(001)配向)になっている場合と、所望の配向にほとんどの結晶(例えば90%以上)が配向し、残りの結晶が他の配向(例えば(111)配向)となっている場合と、を含む。 In the present invention, “preferential orientation” means that 100% of crystals are in a desired orientation (for example, (001) orientation), and most crystals (for example, 90% or more) are oriented in a desired orientation. And the remaining crystals are in other orientations (for example, (111) orientation).
また、本発明において、特定のもの(以下、「A」という)の上方に形成された他の特定のもの(以下、「B」という)とは、A上に直接形成されたBと、A上に、A上の他のものを介して形成されたBと、を含む。また、本発明において、Aの上方にBを形成するとは、A上に直接Bを形成する場合と、A上に、A上の他のものを介してBを形成する場合と、を含む。 Further, in the present invention, other specific objects (hereinafter referred to as “B”) formed above a specific object (hereinafter referred to as “A”) are B directly formed on A and A And B formed via the others on A. Further, in the present invention, forming B above A includes a case where B is formed directly on A and a case where B is formed on A via another on A.
本発明に係る圧電素子において、
前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物は、La2NiO4、La3Ni2O7、La4Ni3O10、およびLa2CuO4、並びに、これらのうちの少なくとも2種からなる固溶体のうちの少なくとも1種を含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The lanthanum-based layered perovskite compound is La 2 NiO 4 , La 3 Ni 2 O 7 , La 4 Ni 3 O 10 , La 2 CuO 4 , and at least one of at least two of these solid solutions. Species can be included.
本発明に係る圧電素子において、
前記第1導電層は、前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物に比べ比抵抗が低い導電材からなる低抵抗層を1層以上含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The first conductive layer may include one or more low resistance layers made of a conductive material having a specific resistance lower than that of the lanthanum-based layered perovskite compound.
本発明に係る圧電素子において、
前記導電材は、金属、該金属の酸化物、および該金属からなる合金のうちの少なくとも1種を含み、
前記金属は、Pt、Ir、Ru、Ag、Au、Cu、Al、およびNiのうちの少なくとも1種であることができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The conductive material includes at least one of a metal, an oxide of the metal, and an alloy made of the metal,
The metal may be at least one of Pt, Ir, Ru, Ag, Au, Cu, Al, and Ni.
本発明に係る圧電素子において、
前記第1導電層は、
前記低抵抗層と、
前記低抵抗層の上方に形成された、前記バッファ層と、を含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The first conductive layer includes
The low resistance layer;
And the buffer layer formed above the low resistance layer.
本発明に係る圧電素子において、
前記第1導電層は、ペロブスカイト構造を有する導電性酸化物からなる導電性酸化層を1層以上含み、
前記導電性酸化物は、(001)に優先配向していることができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The first conductive layer includes one or more conductive oxide layers made of a conductive oxide having a perovskite structure,
The conductive oxide may be preferentially oriented to (001).
本発明に係る圧電素子において、
前記第1導電層は、
前記バッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、前記導電性酸化層と、を含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The first conductive layer includes
The buffer layer;
And the conductive oxide layer formed above the buffer layer.
本発明に係る圧電素子において、
前記第1導電層は、
前記低抵抗層と、
前記低抵抗層の上方に形成された前記バッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、ペロブスカイト構造を有する導電性酸化物からなる導電性酸化層と、を含み、
前記導電性酸化物は、(001)に優先配向していることができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The first conductive layer includes
The low resistance layer;
The buffer layer formed above the low resistance layer;
A conductive oxide layer formed above the buffer layer and made of a conductive oxide having a perovskite structure;
The conductive oxide may be preferentially oriented to (001).
本発明に係る圧電素子において、
前記導電性酸化物は、CaRuO3、SrRuO3、BaRuO3、SrVO3、(La,Sr)MnO3、(La,Sr)CrO3、(La,Sr)CoO3、およびLaNiO3、並びに、これらのうちの少なくとも2種からなる固溶体のうちの少なくとも1種を含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The conductive oxide includes CaRuO 3 , SrRuO 3 , BaRuO 3 , SrVO 3 , (La, Sr) MnO 3 , (La, Sr) CrO 3 , (La, Sr) CoO 3 , and LaNiO 3 , and these At least one of solid solutions consisting of at least two of the above can be included.
本発明に係る圧電素子において、
前記圧電体は、ABO3の一般式で示され、
Aは、Pbを含み、
Bは、ZrおよびTiのうちの少なくとも一方を含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The piezoelectric body is represented by a general formula of ABO 3 ,
A includes Pb,
B can include at least one of Zr and Ti.
本発明に係る圧電素子において、
前記Bは、さらに、Nbを含むことができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The B may further contain Nb.
本発明に係る圧電素子において、
前記圧電体は、菱面体晶、または、正方晶と菱面体晶との混晶であり、かつ(001)に優先配向していることができる。
In the piezoelectric element according to the present invention,
The piezoelectric body may be a rhombohedral crystal or a mixed crystal of a tetragonal crystal and a rhombohedral crystal and preferentially oriented to (001).
本発明の第2の形態に係る圧電素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第1導電層と、
前記第1導電層の上方に形成された、ペロブスカイト構造を有する圧電体層と、
前記圧電体層に電気的に接続された第2導電層と、を含み、
前記第1導電層は、
ペロブスカイト構造を有する導電性酸化物からなる1層以上の導電性酸化層と、
前記導電性酸化物に比べ比抵抗が低い導電材からなる1層以上の低抵抗層と、を含み、
前記導電性酸化物は、(001)に優先配向している。
The piezoelectric element according to the second aspect of the present invention is
A substrate,
A first conductive layer formed above the substrate;
A piezoelectric layer having a perovskite structure formed above the first conductive layer;
A second conductive layer electrically connected to the piezoelectric layer,
The first conductive layer includes
One or more conductive oxide layers made of a conductive oxide having a perovskite structure;
One or more low resistance layers made of a conductive material having a specific resistance lower than that of the conductive oxide, and
The conductive oxide is preferentially oriented to (001).
本発明に係る圧電アクチュエーターは、上述の圧電素子を有する。 The piezoelectric actuator according to the present invention has the above-described piezoelectric element.
本発明に係る圧電ポンプは、上述の圧電素子を有する。 The piezoelectric pump according to the present invention has the above-described piezoelectric element.
本発明に係るインクジェット式記録ヘッドは、上述の圧電素子を有する。 An ink jet recording head according to the present invention includes the above-described piezoelectric element.
本発明に係るインクジェットプリンターは、上述のインクジェット式記録ヘッドを有する。 An ink jet printer according to the present invention has the above-described ink jet recording head.
本発明に係る表面弾性波素子は、上述の圧電素子を有する。 A surface acoustic wave device according to the present invention includes the above-described piezoelectric device.
本発明に係る薄膜圧電共振子は、上述の圧電素子を有する。 A thin film piezoelectric resonator according to the present invention includes the above-described piezoelectric element.
本発明に係る周波数フィルタは、上述の表面弾性波素子および上述の薄膜圧電共振子のうちの少なくとも一方を有する。 The frequency filter according to the present invention has at least one of the surface acoustic wave element and the thin film piezoelectric resonator.
本発明に係る発振器は、上述の表面弾性波素子および上述の薄膜圧電共振子のうちの少なくとも一方を有する。 The oscillator according to the present invention includes at least one of the above-described surface acoustic wave device and the above-described thin film piezoelectric resonator.
本発明に係る電子回路は、上述の周波数フィルタおよび上述の発振器のうちの少なくとも一方を有する。 The electronic circuit according to the present invention includes at least one of the above-described frequency filter and the above-described oscillator.
本発明に係る電子機器は、上述の圧電ポンプおよび上述の電子回路のうちの少なくとも一方を有する。 The electronic device according to the present invention includes at least one of the above-described piezoelectric pump and the above-described electronic circuit.
以下、本発明に好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.第1の実施形態
1−1. まず、第1の実施形態に係る圧電素子10について説明する。
1. 1. First embodiment 1-1. First, the
図1は、圧電素子10を示す断面図である。圧電素子10は、基板1と、基板1の上に形成されたストッパ層2と、ストッパ層2の上に形成された硬質層3と、硬質層3の上に形成された第1導電層4と、第1導電層4の上に形成された圧電体層5と、圧電体層5の上に形成された第2導電層6と、を含む。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the
基板1としては、例えば(110)配向のシリコン基板などを用いることができる。ストッパ層2としては、例えば酸化シリコン層などを用いることができる。ストッパ層2は、例えば、インクジェット式記録ヘッド50(図9参照)のインクキャビティー521を形成するために基板1を裏面側からエッチングする工程において、エッチングストッパとして機能することができる。また、ストッパ層2および硬質層3は、インクジェット式記録ヘッド50において弾性層55として機能する。硬質層3は、例えばイットリア安定化ジルコニア、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどを用いることができる。
As the
第1導電層4は、低抵抗層40と、低抵抗層40の上に形成されたバッファ層41と、バッファ層41の上に形成された導電性酸化層42と、を含む。第1導電層4は、圧電体層5に電圧を印加するための一方の電極である。第1導電層4は、例えば、圧電体層5と同じ平面形状に形成されることができる。
The first
低抵抗層40は、La層状化合物に比べ比抵抗が低い導電材からなる。この導電材は、例えば、金属、該金属の酸化物、および該金属からなる合金のうちの少なくとも1種を含むことができる。ここで、金属としては、例えば、Pt、Ir、Ru、Ag、Au、Cu、Al、およびNiのうちの少なくとも1種を用いることができる。金属の酸化物としては、例えば、IrO2、RuO2などを挙げることができる。金属からなる合金としては、例えば、Pt−Ir、Ir−Al、Ir−Ti、Pt−Ir−Al、Pt−Ir−Ti、Pt−Ir−Al−Tiなどを挙げることができる。本実施形態において、この導電材の結晶配向は特に限定されず、例えば、(111)配向していることができる。低抵抗層40の膜厚は、例えば50nm〜150nm程度とすることができる。
The
バッファ層41は、(001)に優先配向しているランタン系層状ペロブスカイト化合物(La層状化合物)からなることができる。La層状化合物は、例えば、La2NiO4、La3Ni2O7、La4Ni3O10、およびLa2CuO4、並びに、これらのうちの少なくとも2種からなる固溶体のうちの少なくとも1種を含むことができる。La層状化合物のAサイトは、Pbによって置換されることが好ましい。これにより結晶化温度を下げることができる。このことは、ゾルゲル法によりバッファ層41を形成する場合に、特に有効である。Pbによって置換される量は、バッファ層41の導電性を考慮すると、例えば、10at%以下とすることができる。バッファ層41の膜厚は、例えば10nm〜50nm程度とすることができる。
The
導電性酸化層42は、ペロブスカイト構造を有する導電性酸化物からなる。導電性酸化物は、(001)に優先配向している。なお、導電性酸化物の面内方向の結晶配向は、ランダムである。導電性酸化物は、例えば、CaRuO3、SrRuO3、BaRuO3、SrVO3、(La,Sr)MnO3、(La,Sr)CrO3、(La,Sr)CoO3、およびLaNiO3、並びに、これらのうちの少なくとも2種からなる固溶体のうちの少なくとも1種を含むことができる。特に、LaNiO3は、(001)に自己配向しやすいため好ましい。ここで、LaNiO3のAサイトは、Pbによって置換されることが好ましい。これにより結晶化温度を下げることができる。このことは、ゾルゲル法により導電性酸化層42を形成する場合に、特に有効である。また、AサイトがPbによって置換されることにより、導電性酸化物の格子定数を、圧電体層5を構成する圧電体の格子定数に近づけることができる。即ち、導電性酸化層42と圧電体層5との格子不整合を低減することができる。AサイトがPbによって置換される量は、導電性酸化層42の導電性を考慮すると、例えば、10at%以下とすることができる。導電性酸化層42の膜厚は、例えば0nm〜140nm程度とすることができる。
The
圧電体層5は、ペロブスカイト構造を有する圧電体からなる。圧電体層5を構成する圧電体は、菱面体晶、または、正方晶と菱面体晶との混晶であり、かつ(001)に優先配向していることが望ましい。このような圧電体からなる圧電体層5は、高い圧電定数を有する。
The
この圧電体は、例えばABO3の一般式で示されることができる。ここで、Aは、Pbを含み、Bは、ZrおよびTiのうちの少なくとも一方を含むことができる。さらに、Bは、V、Nb、およびTaのうちの少なくとも一種を含むこともできる。この場合、この圧電体は、SiおよびGeのうちの少なくとも一方を含むことができる。より具体的には、圧電体は、例えば、ジルコニウム酸チタン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、ニオブ酸ジルコニウム酸チタン酸鉛(Pb(Zr,Ti,Nb)O3)、チタン酸鉛ランタン((Pb,La)TiO3)、ジルコニウム酸チタン酸鉛ランタン((Pb,La)ZrTiO3)、マグネシウムニオブ酸チタン酸鉛(Pb(Mg,Nb)TiO3)、マグネシウムニオブ酸ジルコン酸チタン酸鉛(Pb(Mg,Nb)(Zr,Ti)O3)、亜鉛ニオブ酸チタン酸鉛(Pb(Zn,Nb)TiO3)、スカンジウムニオブ酸チタン酸鉛(Pb(Sc,Nb)TiO3)、および、ニッケルニオブ酸チタン酸鉛(Pb(Ni,Nb)TiO3)のうちの少なくとも一種を含むことができる。ニオブ酸ジルコニウム酸チタン酸鉛(Pb(Zr,Ti,Nb)O3)は、例えば、ジルコニウム酸チタン酸鉛(Pb(ZrxTiy)O3 (x+y=1))のBサイトのZrの一部をNbで置換したものであり、Pb(Zrx-zNbzTiy)O3で示されることができる。ここで、Bサイトの組成比は、
0.4≦x≦0.6
0.6≧y≧0.4
0<z≦0.3
であることが好ましい。x、y、zが上述の範囲内であれば、x、y、zは、圧電体層5の結晶構造の相境界(MPB:Morphotropic Phase Boundary)における値、または、MPB付近における値となる。相境界とは、菱面体晶と正方晶とが相転移する境界である。圧電定数(d31)は、相境界付近で極大値をとる。従って、x、y、zが上述の範囲内であれば、容易に圧電体層5を菱面体晶、または、正方晶と菱面体晶との混晶にコントロールすることができ、高い圧電特性を発現できる。
This piezoelectric body can be represented by, for example, a general formula of ABO 3 . Here, A can include Pb, and B can include at least one of Zr and Ti. Furthermore, B can also contain at least one of V, Nb, and Ta. In this case, the piezoelectric body can include at least one of Si and Ge. More specifically, the piezoelectric body includes, for example, lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 ), lead niobate zirconate titanate (Pb (Zr, Ti, Nb) O 3 ), titanate. Lead lanthanum ((Pb, La) TiO 3 ), lead lanthanum zirconate titanate ((Pb, La) ZrTiO 3 ), lead magnesium niobate titanate (Pb (Mg, Nb) TiO 3 ), magnesium niobate zirconate Lead titanate (Pb (Mg, Nb) (Zr, Ti) O 3 ), lead zinc niobate titanate (Pb (Zn, Nb) TiO 3 ), scandium lead niobate titanate (Pb (Sc, Nb) TiO 3 3 ) and at least one of lead nickel niobate titanate (Pb (Ni, Nb) TiO 3 ). Lead zirconate titanate niobate (Pb (Zr, Ti, Nb) O 3 ) is, for example, Zr of B site of lead zirconate titanate (Pb (Zr x Ti y ) O 3 (x + y = 1)). A part thereof is substituted with Nb, and can be represented by Pb (Zr x-z Nb z Ti y ) O 3 . Here, the composition ratio of the B site is
0.4 ≦ x ≦ 0.6
0.6 ≧ y ≧ 0.4
0 <z ≦ 0.3
It is preferable that If x, y, and z are within the above ranges, x, y, and z are values at the phase boundary (MPB: Morphotropic Phase Boundary) of the crystal structure of the
また、圧電体は、例えば、(Ba1−xSrx)TiO3(0≦x≦0.3)、Bi4Ti3O12、SrBi2Ta2O9、LiNbO3、LiTaO3、および、KNbO3のうちの少なくとも1種を含むことができる。また、圧電体層5の膜厚は、例えば400nm〜5000nm程度とすることができる。
The piezoelectric body may be, for example, (Ba 1-x Sr x ) TiO 3 (0 ≦ x ≦ 0.3), Bi 4 Ti 3 O 12 , SrBi 2 Ta 2 O 9 , LiNbO 3 , LiTaO 3 , and At least one of KNbO 3 may be included. The film thickness of the
第2導電層6は、他の導電性酸化層(以下、「第2導電性酸化層」と言う。)46と、第2導電性酸化層46の上に形成された他の低抵抗層(以下、「第2低抵抗層」と言う。)47と、を含む。第2導電層6は、圧電体層5に電圧を印加するための他方の電極である。第2導電層6が、第2導電性酸化層46と、第2低抵抗層47と、を含むことにより、第2導電層6と第1導電層4とを、圧電体層5に関してほぼ対称にすることができる。即ち、圧電素子10の対称性を良くすることができる。なお、第2導電層6は、第2導電性酸化層46または第2低抵抗層47のいずれか一方からなることもできる。第2導電層6は、例えば、圧電体層5と同じ平面形状に形成されることができる。
The second
第2導電性酸化層46は、例えば、ペロブスカイト構造を有する導電性酸化物(以下、「第2導電性酸化物」と言う。)からなることができる。第2導電性酸化物としては、例えば、上述した導電性酸化層42を構成する導電性酸化物を用いることができる。第2導電性酸化層46の膜厚は、例えば0nm〜200nm程度とすることができる。
The second
第2低抵抗層47は、例えば、第2導電性酸化物に比べ比抵抗が低い導電材からなることができる。この導電材としては、例えば、上述した低抵抗層40を構成する導電材を用いることができる。第2低抵抗層47の膜厚は、例えば0nm〜200nm程度とすることができる。
The second
1−2. 次に、本実施形態に係る圧電素子10の製造方法について、図1を参照しながら説明する。
1-2. Next, a method for manufacturing the
まず、基板1として、(110)配向のシリコン基板を用意する。
First, a (110) -oriented silicon substrate is prepared as the
次に、基板1の上にストッパ層2を形成する。ストッパ層2は、例えば、熱酸化法、CVD法などにより形成することができる。
Next, the
次に、ストッパ層2の上に硬質層3を形成する。硬質層3は、例えばCVD法、スパッタ法、蒸着法などにより形成することができる。
Next, the
次に、硬質層3の上に低抵抗層40を形成する。上述したように、本実施形態おいて、低抵抗層40を構成する導電材の結晶配向は特に限定されないので、低抵抗層40の作製条件や作製方法は適宜選択することができる。例えば、低抵抗層40は、スパッタ法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、低抵抗層40の形成を行う際の温度は、例えば、室温〜600℃程度とすることができる。
Next, the
次に、低抵抗層40の上にバッファ層41を形成する。バッファ層41は、例えばスパッタ法、ゾルゲル法、CVD法、レーザーアブレーション法、分子線エピタキシー法などにより形成することができる。バッファ層41の形成を行う際の温度は、例えば、250℃〜500℃程度とすることができる。
Next, the
次に、バッファ層41の上に導電性酸化層42を形成する。導電性酸化層42は、例えばスパッタ法、ゾルゲル法などにより形成することができる。以上の工程により、第1導電層4が形成される。
Next, a
次に、導電性酸化層42の上に圧電体層5を形成する。圧電体層5は、例えばスパッタ法、ゾルゲル法などにより形成することができる。
Next, the
次に、圧電体層5の上に第2導電性酸化層46を形成する。第2導電性酸化層46は、例えばスパッタ法、ゾルゲル法などにより形成することができる。
Next, a second
次に、第2導電性酸化層46の上に第2低抵抗層47を形成する。第2低抵抗層47は、例えばスパッタ法、真空蒸着法などにより形成することができる。以上の工程により、第2導電層6が形成される。
Next, a second
以上の工程によって、本実施形態に係る圧電素子10を製造することができる。
Through the above steps, the
1−3. 本実施形態に係る圧電素子10によれば、良好な圧電特性を得ることができる。この理由は、以下の通りである。
1-3. According to the
本実施形態に係る圧電素子10は、La層状化合物からなるバッファ層41を有する。La層状化合物は、層状構造であるため、下地の低抵抗層40を構成する導電材の結晶方位に依存することなく、容易に(001)に優先配向することができる。即ち、バッファ層41には、例えば、(111)、(110)などに配向したLa層状化合物の結晶の混入がほとんどない。このように、La層状化合物の結晶のほとんどが(001)に配向していることにより、バッファ層41の上に導電性酸化層42を形成する際に、導電性酸化層42は、バッファ層41の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。そして、導電性酸化層42の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5は、導電性酸化層42の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。これにより、圧電素子10は、圧電定数が高く、印加された電圧に対して大きな変形をなす圧電体層5を有することができる。即ち、本実施形態に係る圧電素子10によれば、良好な圧電特性を得ることができる。
The
また、上述したように、導電性酸化層42は、(001)に自己配向しやすいLaNiO3からなるのが好ましい。しかし、例えば、導電性酸化層42の下地としてバッファ層41を形成しない場合、LaNiO3の作製条件や作製方法によっては、導電性酸化層42に、(110)などに配向したLaNiO3の結晶が混入する場合がある。これに対し、本実施形態に係る圧電素子10の製造方法によれば、上述したようにLa層状化合物からなるバッファ層41を下地として導電性酸化層42を形成するので、LaNiO3は、より確実に、(001)に自己配向することができる。これにより、LaNiO3からなる導電性酸化層42の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5を構成する結晶のより多くが、導電性酸化層42の結晶配向を引き継いで、(001)に配向することができる。
Further, as described above, the
また、本実施形態に係る圧電素子10では、導電性酸化層42の上に、圧電体層5が形成されている。即ち、圧電体層5の材質の種類に応じて、導電性酸化層42の材質を適宜選択することができる。これにより、例えば、圧電体層5を構成する圧電体の格子定数と、導電性酸化層42を構成する導電性酸化物の格子定数とを、略同じにすることができる。即ち、圧電体層5と導電性酸化層42との格子不整合を低減することができる。その結果、圧電体層5に加わる応力を低減することができる。
In the
また、本実施形態に係る圧電素子10では、第1導電層4が低抵抗層40を有する。低抵抗層40は、La層状化合物に比べ比抵抗が低い導電材からなる。これにより、例えば第1導電層4が低抵抗層40を有しない場合と、第1導電層4が低抵抗層40を有する場合とを、第1導電層4を同一形状として比較した場合に、第1導電層4が低抵抗層40を有する場合(即ち、本実施形態の場合)の方が、第1導電層4全体の抵抗が小さい。従って、本実施形態に係る圧電素子10によれば、良好な圧電特性を得ることができる。
In the
1−4. 次に、本実施形態に係る圧電素子10の変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した図1に示す圧電素子10と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。図2〜図6は、それぞれ圧電素子10の変形例の一例を模式的に示す断面図である。
1-4. Next, a modification of the
例えば、図2に示すように、第1導電層4は、導電性酸化層42を有しないことができる。即ち、第1導電層4は、低抵抗層40と、バッファ層41と、からなることができる。この場合、バッファ層41の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5は、バッファ層41の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。
For example, as shown in FIG. 2, the first
また、例えば、図2に示すように、第2導電層6は、第2低抵抗層47のみからなることができる。また、例えば、図示はしないが、第2導電層6は、第2導電性酸化層46のみからなることもできる。これらの場合、第2導電層6と第1導電層4とを、圧電体層5に関してほぼ対称にすることができる。
For example, as shown in FIG. 2, the second
また、例えば、図3に示すように、第1導電層4は、低抵抗層40を有しないことができる。即ち、第1導電層4は、バッファ層41と、導電性酸化層42と、からなることができる。
For example, as shown in FIG. 3, the first
また、例えば、図4に示すように、第1導電層4は、低抵抗層40および導電性酸化層42を有しないことができる。即ち、第1導電層4は、バッファ層41のみからなることができる。
Further, for example, as shown in FIG. 4, the first
また、例えば、図5に示すように、第1導電層4は、2層のバッファ層41と、それらに挟まれた低抵抗層40と、からなることができる。また、例えば、図示はしないが、第1導電層4は、2層のバッファ層41と、それらに挟まれた導電性酸化層42と、からなることができる。
Further, for example, as shown in FIG. 5, the first
また、例えば、図6に示すように、第1導電層4は、バッファ層41と、バッファ層41の上に形成された導電性酸化層42と、導電性酸化層42の上に形成された低抵抗層40と、を含むことができる。この場合、導電性酸化層42の上に低抵抗層40を形成する際に、低抵抗層40は、導電性酸化層42の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。低抵抗層40の形成を行う際の温度は、例えば、600℃〜700℃程度とすることができる。そして、低抵抗層40の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5は、低抵抗層40の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。
For example, as shown in FIG. 6, the first
また、例えば、図7に示すように、第1導電層4は、バッファ層41と、バッファ層41の上に形成された低抵抗層40と、を含むことができる。
For example, as shown in FIG. 7, the first
また、例えば、図8に示すように、第1導電層4は、低抵抗層40と、低抵抗層40の上に形成された導電性酸化層42と、を含むことができる。この場合、導電性酸化層42の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5は、導電性酸化層42の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。導電性酸化層42は、(001)に自己配向しやすい導電性酸化物(例えば、LaNiO3など)からなることができる。
For example, as shown in FIG. 8, the first
また、例えば、図示はしないが、第1導電層4は、導電性酸化層42と、導電性酸化層42の上に形成された低抵抗層40と、を含むことができる。この場合、導電性酸化層42の上に低抵抗層40を形成する際に、低抵抗層40は、導電性酸化層42の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。導電性酸化層42は、(001)に自己配向しやすい導電性酸化物(例えば、LaNiO3など)からなることができる。そして、低抵抗層40の上に圧電体層5を形成する際に、圧電体層5は、低抵抗層40の結晶配向を引き継いで、(001)に優先配向することができる。
For example, although not shown, the first
なお、上述した変形例は一例であって、これらに限定されるわけではなく、例えば、各層の積層順、層数などは適宜変更可能である。 Note that the above-described modifications are merely examples, and are not limited thereto. For example, the stacking order of each layer, the number of layers, and the like can be appropriately changed.
2.第2の実施形態
2−1. 次に、第1の実施形態に係る圧電素子10を有するインクジェット式記録ヘッドの一実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す側断面図であり、図10は、このインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。なお、図10は、通常使用される状態とは上下逆に示したものである。
2. Second embodiment 2-1. Next, an embodiment of an ink jet recording head having the
インクジェット式記録ヘッド(以下、「ヘッド」ともいう)50は、図9に示すように、ヘッド本体57と、ヘッド本体57の上に設けられた圧電部54と、を含む。なお、図9に示す圧電部54は、図1に示す圧電素子10における第1導電層4、圧電体層5、および第2導電層6に相当する。本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドおいて、圧電素子10は、圧電アクチュエーターとして機能することができる。圧電アクチュエーターとは、ある物体を動かす機能を有する素子である。
As shown in FIG. 9, the ink jet recording head (hereinafter also referred to as “head”) 50 includes a head
また、図1に示す圧電素子10におけるストッパ層2および硬質層3は、図9において弾性層55に相当する。基板1(図1参照)は、ヘッド本体57の要部を構成するものとなっている。
Further, the
すなわち、ヘッド50は、図10に示すようにノズル板51と、インク室基板52と、弾性層55と、弾性層55に接合された圧電部(振動源)54と、を含み、これらが基体56に収納されて構成されている。なお、このヘッド50は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成している。
That is, the
ノズル板51は、例えばステンレス製の圧延プレート等で構成されたもので、インク滴を吐出するための多数のノズル511を一列に形成したものである。これらノズル511間のピッチは、印刷精度に応じて適宜に設定されている。
The
ノズル板51には、インク室基板52が固着(固定)されている。インク室基板52は、基板1(図1参照)によって形成されたものである。インク室基板52は、ノズル板51、側壁(隔壁)522、および弾性層55によって、複数のキャビティー(インクキャビティー)521と、リザーバ523と、供給口524と、を区画形成したものである。リザーバ523は、インクカートリッジ631(図13参照)から供給されるインクを一時的に貯留する。供給口524によって、リザーバ523から各キャビティー521にインクが供給される。
An
キャビティー521は、図9および図10に示すように、各ノズル511に対応して配設されている。キャビティー521は、弾性層55の振動によってそれぞれ容積可変になっている。キャビティー521は、この容積変化によってインクを吐出するよう構成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
インク室基板52を得るための母材、すなわち基板1(図1参照)としては、(110)配向のシリコン単結晶基板が用いられている。この(110)配向のシリコン単結晶基板は、異方性エッチングに適しているのでインク室基板52を、容易にかつ確実に形成することができる。
As a base material for obtaining the
インク室基板52のノズル板51と反対の側には弾性層55が配設されている。さらに弾性層55のインク室基板52と反対の側には複数の圧電部54が設けられている。弾性層55の所定位置には、図10に示すように、弾性層55の厚さ方向に貫通して連通孔531が形成されている。連通孔531により、インクカートリッジ631からリザーバ523へのインクの供給がなされる。
An
各圧電部54は、後述する圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動(振動、変形)するよう構成されている。すなわち、各圧電部54はそれぞれ振動源(ヘッドアクチュエーター)として機能する。弾性層55は、圧電部54の振動(たわみ)によって振動し(たわみ)、キャビティー521の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
Each
基体56は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で形成されている。図10に示すように、この基体56にインク室基板52が固定、支持されている。
The
2−2. 次に、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド50の動作について説明する。本実施形態におけるヘッド50は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電部54の第1導電層4と第2導電層6との間に電圧が印加されていない状態では、図11に示すように圧電体層5に変形が生じない。このため、弾性層55にも変形が生じず、キャビティー521には容積変化が生じない。従って、ノズル511からインク滴は吐出されない。
2-2. Next, the operation of the ink
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電部54の第1導電層4と第2導電層6との間に電圧が印加された状態では、図12に示すように、圧電体層5においてその短軸方向(図12に示す矢印sの方向)にたわみ変形が生じる。これにより、弾性層55がたわみ、キャビティー521の容積変化が生じる。このとき、キャビティー521内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル511からインク滴58が吐出される。
On the other hand, in a state where a predetermined ejection signal is input via the piezoelectric element driving circuit, that is, in a state where a voltage is applied between the first
すなわち、電圧を印加すると、圧電体層5の結晶格子は面方向に対して垂直な方向(図12に示す矢印dの方向)に引き伸ばされるが、同時に面方向には圧縮される。この状態では、圧電体層5にとっては面内に引っ張り応力fが働いていることになる。従って、この引っ張り応力fによって弾性層55をそらせ、たわませることになる。キャビティー521の短軸方向での圧電体層5の変位量(絶対値)が大きければ大きいほど、弾性層55のたわみ量が大きくなり、より効率的にインク滴を吐出することが可能になる。
That is, when a voltage is applied, the crystal lattice of the
1回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、第1導電層4と第2導電層6との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電部54は図11に示す元の形状に戻り、キャビティー521の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ631からノズル511へ向かう圧力(正方向への圧力)が作用している。このため、空気がノズル511からキャビティー521へと入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ631からリザーバ523を経てキャビティー521へ供給される。
When the ejection of one ink is completed, the piezoelectric element driving circuit stops applying the voltage between the first
このように、インク滴の吐出を行わせたい位置の圧電部54に対して、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の(所望の)文字や図形等を印刷することができる。
In this way, arbitrary (desired) characters and figures are printed by sequentially inputting ejection signals via the piezoelectric element driving circuit to the
2−3. 次に、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド50の製造方法の一例について説明する。
2-3. Next, an example of a method for manufacturing the ink
まず、インク室基板52となる母材、すなわち(110)配向のシリコン単結晶基板からなる基板1を用意する。次に、図1に示すように、基板1上にストッパ層2、硬質層3、第1導電層4、圧電体層5、および第2導電層6を順次形成する。
First, a base material to be an
次に、第2導電層6、圧電体層5、および第1導電層4を、図11および図12に示すように、個々のキャビティー521に対応させてパターニングし、図9に示すように、キャビティー521の数に対応した数の圧電部54を形成する。
Next, the second
次に、インク室基板52となる母材(基板1)をパターニングし、圧電部54に対応する位置にそれぞれキャビティー521となる凹部を、また、所定位置にリザーバ523および供給口524となる凹部を形成する。
Next, the base material (substrate 1) to be the
本実施形態では、母材(基板1)として(110)配向のシリコン基板を用いているので、高濃度アルカリ水溶液を用いたウェットエッチング(異方性エッチング)が好適に採用される。高濃度アルカリ水溶液によるウェットエッチングの際には、前述したようにストッパ層2をエッチングストッパとして機能させることができる。従って、インク室基板52の形成をより容易に行うことができる。
In the present embodiment, since a (110) -oriented silicon substrate is used as the base material (substrate 1), wet etching (anisotropic etching) using a high-concentration alkaline aqueous solution is suitably employed. In the case of wet etching with a high-concentration alkaline aqueous solution, the
このようにして母材(基板1)を、その厚さ方向に弾性層55が露出するまでエッチング除去することにより、インク室基板52を形成する。このときエッチングされずに残った部分が側壁522となる。
Thus, the
次に、複数のノズル511が形成されたノズル板51を、各ノズル511が各キャビティー521となる凹部に対応するように位置合わせし、その状態で接合する。これにより、複数のキャビティー521、リザーバ523および複数の供給口524が形成される。ノズル板51の接合については、例えば接着剤による接着法や、融着法などを用いることができる。次に、インク室基板52を基体56に取り付ける。
Next, the
以上の工程によって、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド50を製造することができる。
The ink
2−4. 本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド50によれば、前述したように、圧電部54の圧電体層5の圧電定数(d31)が高く、印加された電圧に対してより大きな変形をなすものとなっている。すなわち、圧電部54が良好な圧電特性を有する。これにより、弾性層55のたわみ量が大きくなり、インク滴をより効率的に吐出できる。ここで、効率的とは、より少ない電圧で同じ量のインク滴を飛ばすことができることを意味する。すなわち、駆動回路を簡略化することができ、同時に消費電力を低減することができるため、ノズル511のピッチをより高密度に形成することなどができる。従って、高密度印刷や高速印刷が可能となる。さらには、キャビティー521の長軸の長さを短くすることができるため、ヘッド全体を小型化することができる。
2-4. According to the ink
3.第3の実施形態
3−1. 次に、第2の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド50を有するインクジェットプリンターの一実施形態について説明する。図13は、本実施形態に係るインクジェットプリンター600を示す概略構成図である。インクジェットプリンター600は、紙などに印刷可能なプリンターとして機能することができる。なお、以下の説明では、図13中の上側を「上部」、下側を「下部」と言う。
3. Third Embodiment 3-1. Next, an embodiment of an ink jet printer having the ink
インクジェットプリンター600は、装置本体620を有し、上部後方に記録用紙Pを設置するトレイ621を有し、下部前方に記録用紙Pを排出する排出口622を有し、上部面に操作パネル670を有する。
The
装置本体620の内部には、主に、往復動するヘッドユニット630を有する印刷装置640と、記録用紙Pを1枚ずつ印刷装置640に送り込む給紙装置650と、印刷装置640および給紙装置650を制御する制御部660とが設けられている。
Inside the apparatus
印刷装置640は、ヘッドユニット630と、ヘッドユニット630の駆動源となるキャリッジモータ641と、キャリッジモータ641の回転を受けて、ヘッドユニット630を往復動させる往復動機構642と、を含む。
The
ヘッドユニット630は、その下部に、上述の多数のノズル511を有するインクジェット式記録ヘッド50と、このインクジェット式記録ヘッド50にインクを供給するインクカートリッジ631と、インクジェット式記録ヘッド50およびインクカートリッジ631を搭載したキャリッジ632とを有する。
The
往復動機構642は、その両端がフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸643と、キャリッジガイド軸643と平行に延在するタイミングベルト644とを有する。キャリッジ632は、キャリッジガイド軸643に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト644の一部に固定されている。キャリッジモータ641の作動により、プーリを介してタイミングベルト644を正逆走行させると、キャリッジガイド軸643に案内されて、ヘッドユニット630が往復動する。この往復動の際に、インクジェット式記録ヘッド50から適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。
The
給紙装置650は、その駆動源となる給紙モータ651と、給紙モータ651の作動により回転する給紙ローラ652とを有する。給紙ローラ652は、記録用紙Pの送り経路(記録用紙P)を挟んで上下に対向する従動ローラ652aと、駆動ローラ652bとで構成されており、駆動ローラ652bは、給紙モータ651に連結されている。
The
3−2. 本実施形態に係るインクジェットプリンター600によれば、前述したように、高性能でノズルの高密度化が可能なインクジェット式記録ヘッド50を有するので、高密度印刷や高速印刷が可能となる。
3-2. According to the
なお、本発明のインクジェットプリンター600は、工業的に用いられる液滴吐出装置として用いることもできる。その場合に、吐出するインク(液状材料)としては、各種の機能性材料を溶媒や分散媒によって適当な粘度に調整して使用することができる。
The
4.第4の実施形態
4−1. 次に、第1の実施形態に係る圧電素子10を有する圧電ポンプの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図14および図15は、本実施形態に係る圧電ポンプ20の概略断面図である。本実施形態に係る圧電ポンプ20において、圧電素子は、圧電アクチュエーターとして機能することができる。図14および図15に示す圧電部22は、図1に示す圧電素子10における第1導電層4と、圧電体層5と、第2導電層6とからなるものであり、図1に示す圧電素子10におけるストッパ層2および硬質層3は、図14および図15において振動板24となっている。また、基板1(図1参照)は、圧電ポンプ20の要部を構成する基体21となっている。圧電ポンプ20は、基体21と、圧電部22と、ポンプ室23と、振動板24と、吸入側逆止弁26aと、吐出側逆止弁26bと、吸入口28aと、吐出口28bとを含む。
4). Fourth embodiment 4-1. Next, an embodiment of a piezoelectric pump having the
4−2. 次に、上述の圧電ポンプの動作について説明する。 4-2. Next, the operation of the above piezoelectric pump will be described.
まず、圧電部22に電圧が供給されると、圧電体層5(図1参照)の膜厚方向に電圧が印加される。そして、図14に示すように、圧電部22は、ポンプ室23が広がる方向(図14に示す矢印aの方向)にたわむ。また、圧電部22と共に振動板24もポンプ室23が広がる方向にたわむ。このため、ポンプ室23内の圧力が変化し、逆止弁26a、26bの働きによって流体が吸入口28aからポンプ室23内に流れる(図14に示す矢印bの方向)。
First, when a voltage is supplied to the
次に、圧電部22への電圧の供給を停止すると、圧電体層5(図1参照)の膜厚方向への電圧の印加が停止される。そして、図15に示すように、圧電部22は、ポンプ室23が狭まる方向(図15に示す矢印aの方向)にたわむ。また、圧電部22と共に振動板24もポンプ室23が狭まる方向にたわむ。このため、ポンプ室23内の圧力が変化し、逆止弁26a、26bの働きによって流体が吐出口28bから外部に吐出される(図15に示す矢印bの方向)。
Next, when the supply of voltage to the
圧電ポンプ20は、電子機器、例えばパソコン用、好ましくはノートパソコン用の水冷モジュールとして用いることができる。水冷モジュールは、冷却液の駆動に上述の圧電ポンプ20を用い、圧電ポンプ20と循環水路等とを含む構造を有する。
The
4−3. 本実施形態に係る圧電ポンプ20によれば、前述したように、圧電部22の圧電体層5が良好な圧電特性を有することによって、流体の吸入・吐出を効率的に行うことができる。従って、本実施形態に係る圧電ポンプ20によれば、大きな吐出圧および吐出量を有することができる。また、圧電ポンプ20の高速動作が可能となる。さらには、圧電ポンプ20の全体の小型化を図ることができる。
4-3. According to the
5.第5の実施形態
5−1. 次に、本発明を適用した第5の実施形態に係る表面弾性波素子の一例について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の一例である表面弾性波素子30は、図16に示すように、基板11と、第1導電層14と、圧電体層15と、保護層17と、第2導電層16と、を含む。基板11、第1導電層14、圧電体層15、および保護層17は、基体18を構成する。
5). Fifth embodiment 5-1. Next, an example of a surface acoustic wave device according to a fifth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 16, the surface
基板11としては、例えば、(100)単結晶シリコン基板を用いることができる。第1導電層14としては、図1に示す圧電素子10における第1導電層4からなることができる。圧電体層15は、図1に示す圧電素子10における圧電体層5からなることができる。保護層17は、例えば、酸化物または窒化物などからなることができる。保護層17は、温度補償層としても機能する。第2導電層16としては、図1に示す圧電素子10における第2導電層6からなることができる。第2導電層16は、インターディジタル型電極(Inter‐Digital Transducer:以下、「IDT電極」という)である。第2導電層16は、上部から観察すると、例えば図17および図18に示すIDT電極141、142、151、152、153のような形状を有する。なお、IDT電極上に、さらに、保護層を形成しても良い。
As the
5−2. 本実施形態に係る表面弾性波素子30によれば、図1に示す圧電素子10における圧電体層5からなる圧電体層15が良好な圧電特性を有していることにより、表面弾性波素子30自体も高性能なものとなる。
5-2. According to the surface
6.第6の実施形態
6−1. 次に、本発明を適用した第6の実施形態に係る周波数フィルタの一例について、図面を参照しながら説明する。図17は、本実施形態の一例である周波数フィルタを模式的に示す図である。
6). Sixth Embodiment 6-1. Next, an example of a frequency filter according to a sixth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a frequency filter that is an example of the present embodiment.
図17に示すように、周波数フィルタは基体140を有する。この基体140としては、図16に示す表面弾性波素子30の基体18を用いることができる。
As shown in FIG. 17, the frequency filter has a
基体140の上面には、IDT電極141、142が形成されている。また、IDT電極141、142を挟むように、基体140の上面には吸音部143、144が形成されている。吸音部143、144は、基体140の表面を伝播する表面弾性波を吸収するものである。基体140上に形成されたIDT電極141には高周波信号源145が接続されており、IDT電極142には信号線が接続されている。
6−2. 次に、上述の周波数フィルタの動作について説明する。 6-2. Next, the operation of the above frequency filter will be described.
前記構成において、高周波信号源145から高周波信号が出力されると、この高周波信号はIDT電極141に印加され、これによって基体140の上面に表面弾性波が発生する。IDT電極141から吸音部143側へ伝播した表面弾性波は、吸音部143で吸収されるが、IDT電極142側へ伝播した表面弾性波のうち、IDT電極142のピッチ等に応じて定まる特定の周波数または特定の帯域の周波数の表面弾性波は電気信号に変換されて、信号線を介して端子146a、146bに取り出される。なお、前記特定の周波数または特定の帯域の周波数以外の周波数成分は、大部分がIDT電極142を通過して吸音部144に吸収される。このようにして、本実施形態の周波数フィルタが有するIDT電極141に供給した電気信号のうち、特定の周波数または特定の帯域の周波数の表面弾性波のみを得る(フィルタリングする)ことができる。
In the above configuration, when a high frequency signal is output from the high
7.第7の実施形態
7−1. 次に、本発明を適用した第7の実施形態に係る発振器の一例について、図面を参照しながら説明する。図18は、本実施形態の一例である発振器を模式的に示す図である。
7). Seventh Embodiment 7-1. Next, an example of an oscillator according to a seventh embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 18 is a diagram schematically illustrating an oscillator which is an example of the present embodiment.
図18に示すように、発振器は基体150を有する。この基体150としては、上述した周波数フィルタと同様に、図16に示す表面弾性波素子30の基体18を用いることができる。
As shown in FIG. 18, the oscillator has a
基体150の上面には、IDT電極151が形成されており、さらに、IDT電極151を挟むように、IDT電極152、153が形成されている。IDT電極151を構成する一方の櫛歯状電極151aには、高周波信号源154が接続されており、他方の櫛歯状電極151bには、信号線が接続されている。なお、IDT電極151は、電気信号印加用電極に相当し、IDT電極152、153は、IDT電極151によって発生される表面弾性波の特定の周波数成分または特定の帯域の周波数成分を共振させる共振用電極に相当する。
An
7−2. 次に、上述の発振器の動作について説明する。 7-2. Next, the operation of the above oscillator will be described.
前記構成において、高周波信号源154から高周波信号が出力されると、この高周波信号は、IDT電極151の一方の櫛歯状電極151aに印加され、これによって基体150の上面にIDT電極152側に伝播する表面弾性波およびIDT電極153側に伝播する表面弾性波が発生する。これらの表面弾性波のうちの特定の周波数成分の表面弾性波は、IDT電極152およびIDT電極153で反射され、IDT電極152とIDT電極153との間には定在波が発生する。この特定の周波数成分の表面弾性波がIDT電極152、153で反射を繰り返すことにより、特定の周波数成分または特定の帯域の周波数成分が共振して、振幅が増大する。この特定の周波数成分または特定の帯域の周波数成分の表面弾性波の一部は、IDT電極151の他方の櫛歯状電極151bから取り出され、IDT電極152とIDT電極153との共振周波数に応じた周波数(または、ある程度の帯域を有する周波数)の電気信号が端子155aと端子155bに取り出すことができる。
In the above configuration, when a high-frequency signal is output from the high-
7−3. 図19および図20は、上述した発振器をVCSO(Voltage Controlled SAW Oscillator:電圧制御SAW発振器)に応用した場合の一例を模式的に示す図であり、図19は側面透視図であり、図20は上面透視図である。 7-3. 19 and 20 are diagrams schematically showing an example in which the above-described oscillator is applied to a VCSO (Voltage Controlled SAW Oscillator), FIG. 19 is a side perspective view, and FIG. It is a top perspective view.
VCSOは、金属製(Alまたはステンレススチール製)の筐体60内部に実装されて構成されている。基板61上には、IC(Integrated Circuit)62および発振器63が実装されている。この場合、IC62は、外部の回路(不図示)から入力される電圧値に応じて、発振器63に印加する周波数を制御する発振回路である。
The VCSO is configured to be mounted inside a metal (Al or stainless steel)
発振器63は、基体64上に、IDT電極65a〜65cが形成されており、その構成は、図18に示す発振器とほぼ同様である。基体64としては、上述した図18に示す発振器と同様に、図16に示す表面弾性波素子30の基体18を用いることができる。
In the
基板61上には、IC62と発振器63とを電気的に接続するための配線66がパターニングされている。IC62および配線66が、例えば金線等のワイヤー線67によって接続され、発振器63および配線66が金線等のワイヤー線68によって接続されている。これにより、IC62と発振器63とが配線66を介して電気的に接続されている。
A
なお、VCSOは、IC62と発振器63を同一基板上に集積させて形成することも可能である。図21に、IC62と発振器63とを同一基板61上に集積させたVCSOの概略図を示す。
The VCSO can also be formed by integrating the
図21に示すように、VCSOは、IC62と発振器63とにおいて、基板61を共有させて形成されている。基板61としては、例えば図16に示す表面弾性波素子30の基板11を用いることができる。IC62と、発振器63の有する電極65aとは、図示しないものの電気的に接続されている。電極65aとしては、例えば図16に示す表面弾性波素子30の第2導電層16を用いることができる。IC62を構成するトランジスタとしては、TFT(薄膜トランジスタ)を採用することができる。
As shown in FIG. 21, the VCSO is formed by sharing the
図19〜図21に示すVCSOは、例えば、図22に示すPLL回路のVCO(Voltage Controlled Oscillator)として用いられる。ここで、PLL回路について簡単に説明する。 19 to 21 is used as, for example, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) of the PLL circuit shown in FIG. Here, the PLL circuit will be briefly described.
図22は、PLL回路の基本構成を示すブロック図である。PLL回路は、位相比較器71、低域フィルタ72、増幅器73、およびVCO74から構成されている。位相比較器71は、入力端子70から入力される信号の位相(または周波数)と、VCO74から出力される信号の位相(または周波数)とを比較し、その差に応じて値が設定される誤差電圧信号を出力するものである。低域フィルタ72は、位相比較器71から出力される誤差電圧信号の位置の低周波成分のみを通過させるものである。増幅器73は、低域フィルタ72から出力される信号を増幅するものである。VCO74は、入力された電圧値に応じて発振する周波数が、ある範囲で連続的に変化する発振回路である。
FIG. 22 is a block diagram showing a basic configuration of the PLL circuit. The PLL circuit includes a
このような構成のもとにPLL回路は、入力端子70から入力される位相(または周波数)と、VCO74から出力される信号の位相(または周波数)との差が減少するように動作し、VCO74から出力される信号の周波数を入力端子70から入力される信号の周波数に同期させる。VCO74から出力される信号の周波数が入力端子70から入力される信号の周波数に同期すると、その後は一定の位相差を除いて入力端子70から入力される信号に一致し、また、入力信号の変化に追従するような信号を出力するようになる。
Under such a configuration, the PLL circuit operates so that the difference between the phase (or frequency) input from the
8.第8の実施形態
次に、本発明を適用した第8の実施形態に係る電子回路および電子機器の一例について、図面を参照しながら説明する。図23は、本実施形態の一例である電子機器300の電気的構成を示すブロック図である。電子機器300とは、例えば携帯電話機である。
8). Eighth Embodiment Next, an example of an electronic circuit and an electronic apparatus according to an eighth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 23 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an
電子機器300は、電子回路310、送話部80、受話部91、入力部94、表示部95、およびアンテナ部86を有する。電子回路310は、送信信号処理回路81、送信ミキサ82、送信フィルタ83、送信電力増幅器84、送受分波器85、低雑音増幅器87、受信フィルタ88、受信ミキサ89、受信信号処理回路90、周波数シンセサイザ92、および制御回路93を有する。
The
電子回路310において、送信フィルタ83および受信フィルタ88として、図17に示す周波数フィルタを用いることができる。フィルタリングする周波数(通過させる周波数)は、送信ミキサ82から出力される信号のうちの必要となる周波数、および、受信ミキサ89で必要となる周波数に応じて、送信フィルタ83および受信フィルタ88で個別に設定されている。また、周波数シンセサイザ92内に設けられるPLL回路(図22参照)のVCO74として、図18に示す発振器、または図19〜図21に示すVCSOを用いることができる。
In the
送話部80は、例えば音波信号を電気信号に変換するマイクロフォン等で実現されるものである。送信信号処理回路81は、送話部80から出力される電気信号に対して、例えばD/A変換処理、変調処理等の処理を施す回路である。送信ミキサ82は、周波数シンセサイザ92から出力される信号を用いて送信信号処理回路81から出力される信号をミキシングするものである。送信フィルタ83は、中間周波数(以下、「IF」と表記する)の必要となる周波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号をカットするものである。送信フィルタ83から出力される信号は、変換回路(図示せず)によってRF信号に変換される。送信電力増幅器84は、送信フィルタ83から出力されるRF信号の電力を増幅し、送受分波器85へ出力するものである。
The
送受分波器85は、送信電力増幅器84から出力されるRF信号をアンテナ部86へ出力し、アンテナ部86から電波の形で送信するものである。また、送受分波器85は、アンテナ部86で受信した受信信号を分波して、低雑音増幅器87へ出力するものである。低雑音増幅器87は、送受分波器85からの受信信号を増幅するものである。低雑音増幅器87から出力される信号は、変換回路(図示せず)によってIFに変換される。
The transmitter /
受信フィルタ88は、変換回路(図示せず)によって変換されたIFの必要となる周波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号をカットするものである。受信ミキサ89は、周波数シンセサイザ92から出力される信号を用いて、受信フィルタ88から出力される信号をミキシングするものである。受信信号処理回路90は、受信ミキサ89から出力される信号に対して、例えばA/D変換処理、復調処理等の処理を施す回路である。受話部91は、例えば電気信号を音波に変換する小型スピーカ等で実現されるものである。
The
周波数シンセサイザ92は、送信ミキサ82へ供給する信号、および、受信ミキサ89へ供給する信号を生成する回路である。周波数シンセサイザ92は、PLL回路を有し、このPLL回路から出力される信号を分周して新たな信号を生成することができる。制御回路93は、送信信号処理回路81、受信信号処理回路90、周波数シンセサイザ92、入力部94、および表示部95を制御する。表示部95は、例えば携帯電話機の使用者に対して機器の状態を表示する。入力部94は、例えば携帯電話機の使用者の指示を入力する。
The
なお、上述した例では、電子機器として携帯電話機を、電子回路として携帯電話機内に設けられる電子回路をその一例として挙げ、説明したが、本発明は携帯電話機に限定されることなく、種々の移動体通信機器およびその内部に設けられる電子回路に適用することができる。 In the above-described example, a mobile phone is used as the electronic device, and an electronic circuit provided in the mobile phone is used as the electronic circuit, and the present invention is not limited to the mobile phone. The present invention can be applied to a body communication device and an electronic circuit provided therein.
さらに、移動体通信機器のみならずBSおよびCS放送を受信するチューナなどの据置状態で使用される通信機器、およびその内部に設けられる電子回路にも適用することができる。さらには、通信キャリアとして空中を伝播する電波を使用する通信機器のみならず、同軸ケーブル中を伝播する高周波信号または光ケーブル中を伝播する光信号を用いるHUBなどの電子機器およびその内部に設けられる電子回路にも適用することができる。 Furthermore, the present invention can be applied not only to mobile communication devices but also to communication devices used in a stationary state such as tuners that receive BS and CS broadcasts, and electronic circuits provided therein. Furthermore, not only communication devices that use radio waves propagating in the air as communication carriers, but also electronic devices such as HUBs that use high-frequency signals propagating in coaxial cables or optical signals propagating in optical cables, and the electronics provided therein It can also be applied to circuits.
9.第9の実施形態
次に、本発明を適用した第9の実施形態に係る薄膜圧電共振子の一例について、図面を参照しながら説明する。
9. Ninth Embodiment Next, an example of a thin film piezoelectric resonator according to a ninth embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
9−1. 図24は、本実施形態の一例である第1の薄膜圧電共振子700を模式的に示す図である。第1の薄膜圧電共振子700は、ダイアフラム型の薄膜圧電共振子である。
9-1. FIG. 24 is a diagram schematically illustrating a first thin
第1の薄膜圧電共振子700は、基板701と、弾性層703と、第1導電層704と、圧電体層705と、第2導電層706と、を含む。薄膜圧電共振子700における基板701、弾性層703、第1導電層704、圧電体層705、および第2導電層706は、それぞれ図1に示す圧電素子10における基板1、ストッパ層2および硬質層3、第1導電層4、圧電体層5、並びに、第2導電層6に相当する。すなわち、第1の薄膜圧電共振子700は、図1に示す圧電素子10を有する。なお、弾性層703は、ストッパ層2および硬質層3に相当する。
The first thin
基板701には、基板701を貫通するビアホール702が形成されている。第2導電層706上には、配線708が設けられている。配線708は、弾性層703上に形成された電極709と、パッド710を介して電気的に接続されている。
A via
9−2. 本実施形態に係る第1の薄膜圧電共振子700によれば、圧電体層705の圧電特性が良好であり、従って高い電気機械結合係数を有する。これにより、薄膜圧電共振子700を、高周波数領域で使用することができる。また、薄膜圧電共振子700を、小型(薄型)化し、かつ、良好に動作させることができる。
9-2. According to the first thin-
9−3. 図25は、本実施形態の一例である第2の薄膜圧電共振子800を模式的に示す図である。第2の薄膜圧電共振子800が図24に示す第1の薄膜圧電共振子700と主に異なるところは、ビアホールを形成せず、基板801と弾性層803との間にエアギャップ802を形成した点にある。
9-3. FIG. 25 is a diagram schematically showing a second thin
第2の薄膜圧電共振子800は、基板801と、弾性層803と、第1導電層804と、圧電体層805と、第2導電層806と、を含む。薄膜圧電共振子800における基板801、弾性層803、第1導電層804、圧電体層805、および第2導電層806は、それぞれ図1に示す圧電素子10における基板1、ストッパ層2および硬質層3、第1導電層4、圧電体層5、並びに、第2導電層6に相当する。すなわち、第2の薄膜圧電共振子800は、図1に示す圧電素子10を有する。なお、弾性層803は、ストッパ層2および硬質層3に相当する。エアギャップ802は、基板801と、弾性層803との間に形成された空間である。
The second thin
9−4. 本実施形態に係る第2の薄膜圧電共振子800によれば、圧電体層805の圧電特性が良好であり、従って高い電気機械結合係数を有する。これにより、薄膜圧電共振子800を、高周波数領域で使用することができる。また、薄膜圧電共振子800を、小型(薄型)化し、かつ、良好に動作させることができる。
9-4. According to the second thin
9−5. 本実施形態に係る圧電薄膜共振子(例えば、第1の薄膜圧電共振子700および第2の薄膜圧電共振子800)は、共振子、周波数フィルタ、または、発振器として機能することができる。そして、例えば、図23に示す電子回路310において、送信フィルタ83および受信フィルタ88として、周波数フィルタとして機能する本実施形態に係る圧電薄膜共振子を用いることができる。また、周波数シンセサイザ92が有する発振器として、発振器として機能する本実施形態に係る圧電薄膜共振子を用いることができる。
9-5. The piezoelectric thin film resonator according to this embodiment (for example, the first thin
上記のように、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、本発明に係る圧電素子は、前述したデバイスに適用されるだけでなく、種々のデバイスに適用可能である。例えば、本発明に係る圧電素子は、カメラ(携帯電話機またはPDA:Personal Digital Assistantなどに搭載されたものを含む。)の光学ズーム機構におけるレンズ駆動用の圧電アクチュエーターとして用いられることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail as described above, those skilled in the art will readily understand that many variations are possible without substantially departing from the novel matters and effects of the present invention. . Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, the piezoelectric element according to the present invention is applicable not only to the above-described device but also to various devices. For example, the piezoelectric element according to the present invention can be used as a piezoelectric actuator for driving a lens in an optical zoom mechanism of a camera (including those mounted on a mobile phone or a PDA: Personal Digital Assistant).
1 基板、2 ストッパ層、3 硬質層、4 第1導電層、5 圧電体層、6 第2導電層、10 圧電素子、11 基板、14 第1導電層、15 圧電体層、16 第2導電層、17 保護層、18 基体、20 圧電ポンプ、21 基体、22 圧電部、23 ポンプ室、24 振動板、30 表面弾性波素子、40 低抵抗層、41 バッファ層、42 導電性酸化層、46 第2導電性酸化層、47 第2低抵抗層、50 インクジェット式記録ヘッド、51 ノズル板、52 インク室基板、54 圧電部、55 弾性層、56 基体、57 ヘッド本体、58 インク滴、60 筐体、61 基板、63 発振器、64 基体、66 配線、67 ワイヤー線、70 入力端子、71 位相比較器、72 低域フィルタ、73 増幅器、80 送話部、81 送信信号処理回路、82 送信ミキサ、83 送信フィルタ、84 送信電力増幅器、85 送受分波器、86 アンテナ部、87 低雑音増幅器、88 受信フィルタ、89 受信ミキサ、90 受信信号処理回路、91 受話部、92 周波数シンセサイザ、93 制御回路、94 入力部、95 表示部、140 基体、141 IDT電極、142 IDT電極、143 吸音部、144 吸音部、145 高周波信号源、150 基体、151 IDT電極、152 IDT電極、153 IDT電極、154 高周波信号源、300 電子機器、310 電子回路、511 ノズル、521 インクキャビティー、522 側壁、523 リザーバ、524 供給口、531 連通孔、600 インクジェットプリンター、620 装置本体、621 トレイ、622 排出口、630 ヘッドユニット、631 インクカートリッジ、632 キャリッジ、640 印刷装置、641 キャリッジモータ、642 往復動機構、643 キャリッジガイド軸、644 タイミングベルト、650 給紙装置、651 給紙モータ、652 給紙ローラ、660 制御部、670 操作パネル、700 第1の薄膜圧電共振子、701 基板、702 ビアホール、703 弾性層、704 第1導電層、705 圧電体層、706 第2導電層、708 配線、709 電極、710 パッド、800 第2の薄膜圧電共振子、801 基板、802 エアギャップ、803 弾性層、804 第1導電層、805 圧電体層、806 第2導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate, 2 Stopper layer, 3 Hard layer, 4 First conductive layer, 5 Piezoelectric layer, 6 Second conductive layer, 10 Piezoelectric element, 11 Substrate, 14 First conductive layer, 15 Piezoelectric layer, 16 Second conductive Layer, 17 protective layer, 18 substrate, 20 piezoelectric pump, 21 substrate, 22 piezoelectric part, 23 pump chamber, 24 diaphragm, 30 surface acoustic wave element, 40 low resistance layer, 41 buffer layer, 42 conductive oxide layer, 46 Second conductive oxide layer, 47 Second low resistance layer, 50 Inkjet recording head, 51 Nozzle plate, 52 Ink chamber substrate, 54 Piezoelectric section, 55 Elastic layer, 56 Base, 57 Head body, 58 Ink droplet, 60 housing Body, 61 substrate, 63 oscillator, 64 base, 66 wiring, 67 wire, 70 input terminal, 71 phase comparator, 72 low-pass filter, 73 amplifier, 80 transmitter, 81 Transmission signal processing circuit, 82 transmission mixer, 83 transmission filter, 84 transmission power amplifier, 85 transmission / reception demultiplexer, 86 antenna unit, 87 low noise amplifier, 88 reception filter, 89 reception mixer, 90 reception signal processing circuit, 91 reception unit , 92 Frequency synthesizer, 93 control circuit, 94 input unit, 95 display unit, 140 substrate, 141 IDT electrode, 142 IDT electrode, 143 sound absorption unit, 144 sound absorption unit, 145 high frequency signal source, 150 substrate, 151 IDT electrode, 152 IDT Electrode, 153 IDT electrode, 154 High-frequency signal source, 300 Electronic device, 310 Electronic circuit, 511 nozzle, 521 Ink cavity, 522 Side wall, 523 Reservoir, 524 Supply port, 531 Communication hole, 600 Inkjet printer, 620 Device body, 621 G A, 622 Discharge port, 630 Head unit, 631 Ink cartridge, 632 Carriage, 640 Printing device, 641 Carriage motor, 642 Reciprocating mechanism, 643 Carriage guide shaft, 644 Timing belt, 650 Paper feeding device, 651 Paper feeding motor, 652 Feed roller, 660 control unit, 670 operation panel, 700 first thin film piezoelectric resonator, 701 substrate, 702 via hole, 703 elastic layer, 704 first conductive layer, 705 piezoelectric layer, 706 second conductive layer, 708 wiring , 709 electrode, 710 pad, 800 second thin film piezoelectric resonator, 801 substrate, 802 air gap, 803 elastic layer, 804 first conductive layer, 805 piezoelectric layer, 806 second conductive layer
Claims (20)
前記バッファ層上に形成され、(001)に優先配向したペロブスカイト構造を有する圧電体を含む圧電体層と、 A piezoelectric layer including a piezoelectric body formed on the buffer layer and having a perovskite structure preferentially oriented to (001);
前記圧電体層上に形成された第2導電層と、を備える、圧電素子。 And a second conductive layer formed on the piezoelectric layer.
前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物は、La The lanthanum layered perovskite compound is La 33 NiNi 22 OO 77 である、圧電素子。A piezoelectric element.
前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物は、La The lanthanum layered perovskite compound is La 44 NiNi 33 OO 1010 である、圧電素子。A piezoelectric element.
前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物は、La The lanthanum layered perovskite compound is La 22 CuOCuO 44 である、圧電素子。A piezoelectric element.
前記バッファ層の膜厚は、10nm〜50nmである、圧電素子。 The piezoelectric element, wherein the buffer layer has a thickness of 10 nm to 50 nm.
前記ランタン系層状ペロブスカイト化合物のAサイトは、10at%以下のPbにより置換されている、圧電素子。 A piezoelectric element, wherein the A site of the lanthanum-based layered perovskite compound is substituted with 10 at% or less of Pb.
前記低抵抗層の膜厚は、50nm〜150nmである、圧電素子。 The piezoelectric element, wherein the low resistance layer has a thickness of 50 nm to 150 nm.
前記低抵抗層は、(111)配向している、圧電素子。 The low resistance layer is a (111) oriented piezoelectric element.
前記圧電体は、Pbを含む、圧電素子。 The piezoelectric element is a piezoelectric element including Pb.
前記圧電体は、菱面体晶、または正方晶と菱面体晶の混晶である、圧電素子。 The piezoelectric element is a piezoelectric element that is a rhombohedral crystal or a mixed crystal of a tetragonal crystal and a rhombohedral crystal.
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KR101238360B1 (en) * | 2006-08-16 | 2013-03-04 | 삼성전자주식회사 | Resonator and the method thereof |
JP2009255531A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Seiko Epson Corp | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and actuator |
JP5234008B2 (en) * | 2008-04-17 | 2013-07-10 | 株式会社村田製作所 | Multilayer piezoelectric element and piezoelectric pump |
US9035253B2 (en) | 2008-06-27 | 2015-05-19 | Panasonic Intellectual Property Managment Co., Ltd. | Infrared sensor element |
WO2009157189A1 (en) | 2008-06-27 | 2009-12-30 | パナソニック株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing the same |
US8030823B2 (en) * | 2009-01-26 | 2011-10-04 | Resonance Semiconductor Corporation | Protected resonator |
US9735338B2 (en) | 2009-01-26 | 2017-08-15 | Cymatics Laboratories Corp. | Protected resonator |
US8164234B2 (en) * | 2009-02-26 | 2012-04-24 | Fujifilm Corporation | Sputtered piezoelectric material |
WO2010122707A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-28 | パナソニック株式会社 | Piezoelectric thin film and manufacturing method therefor, inkjet head, method for forming images using an inkjet head, angular velocity sensor, method for measuring angular velocity using an angular velocity sensor, piezoelectric element, and method for generating electricity using piezoelectric elements |
JP5305027B2 (en) * | 2009-07-16 | 2013-10-02 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and piezoelectric element |
JP2011088369A (en) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Seiko Epson Corp | Liquid ejection head, liquid ejection device and piezoelectric element |
JP2011103327A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric element, piezoelectric actuator, liquid injection head, and liquid injection device |
JP2011142280A (en) * | 2010-01-09 | 2011-07-21 | Seiko Epson Corp | Actuator apparatus, method of manufacturing the same, method of manufacturing liquid injection head, and method of manufacturing liquid injection equipment |
US8866367B2 (en) | 2011-10-17 | 2014-10-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Thermally oxidized seed layers for the production of {001} textured electrodes and PZT devices and method of making |
US9761785B2 (en) | 2011-10-17 | 2017-09-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Stylo-epitaxial piezoelectric and ferroelectric devices and method of manufacturing |
CN102583497A (en) * | 2011-11-23 | 2012-07-18 | 陕西科技大学 | Method adopting sol-gel to prepare high-temperature superconductivity parent-phase material, i.e. La2CuO4 powder |
JP5998531B2 (en) * | 2012-03-09 | 2016-09-28 | 株式会社リコー | Electro-mechanical transducer, droplet discharge head, and droplet discharge device |
JP5998537B2 (en) * | 2012-03-12 | 2016-09-28 | 株式会社リコー | Electro-mechanical conversion element, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus |
JP5998543B2 (en) * | 2012-03-13 | 2016-09-28 | 株式会社リコー | Electro-mechanical conversion element, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus |
US20130320813A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Tdk Corporation | Dielectric device |
US8994251B2 (en) * | 2012-08-03 | 2015-03-31 | Tdk Corporation | Piezoelectric device having first and second non-metal electroconductive intermediate films |
JP6376690B2 (en) * | 2014-08-28 | 2018-08-22 | 東芝テック株式会社 | Droplet ejecting apparatus and image forming apparatus |
JP6575743B2 (en) * | 2015-01-30 | 2019-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | Method of driving liquid jet head, piezoelectric element, and liquid jet head |
KR102576924B1 (en) | 2016-03-09 | 2023-09-11 | (주)와이솔 | SAW Resonator having negative profile Metal Structure and the Manufacturing Method thefeof |
TWI717498B (en) * | 2016-06-21 | 2021-02-01 | 日商前進材料科技股份有限公司 | Membrane structure and manufacturing method thereof |
US10272692B2 (en) * | 2016-09-13 | 2019-04-30 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Liquid circulation device, liquid ejection apparatus, and liquid ejection method |
JP6790776B2 (en) * | 2016-12-07 | 2020-11-25 | Tdk株式会社 | Piezoelectric thin film laminates, piezoelectric thin film substrates, piezoelectric thin film elements, piezoelectric actuators, piezoelectric sensors, head assemblies, head stack assemblies, hard disk drives, printer heads, and inkjet printer devices. |
CN107443919A (en) * | 2017-09-19 | 2017-12-08 | 吉林大学 | A kind of printer ink supply system with pressurization piezoelectric pump |
JP7167337B2 (en) * | 2019-06-12 | 2022-11-08 | 富士フイルム株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element |
JP7167338B2 (en) | 2019-06-12 | 2022-11-08 | 富士フイルム株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element |
US11581870B2 (en) * | 2019-09-27 | 2023-02-14 | Skyworks Solutions, Inc. | Stacked acoustic wave resonator package with laser-drilled VIAS |
JP7237032B2 (en) * | 2020-02-17 | 2023-03-10 | 富士フイルム株式会社 | Substrate with piezoelectric film, piezoelectric element and vibration power generation element |
CN116134186A (en) | 2020-07-28 | 2023-05-16 | 富士胶片株式会社 | Substrate with piezoelectric film and piezoelectric element |
CN117203894A (en) * | 2021-05-27 | 2023-12-08 | 株式会社村田制作所 | Elastic wave device |
JP2023035171A (en) * | 2021-08-31 | 2023-03-13 | 富士フイルム株式会社 | Piezoelectric laminate and piezoelectric element |
JP2023035170A (en) * | 2021-08-31 | 2023-03-13 | 富士フイルム株式会社 | Piezoelectric laminate and piezoelectric element |
CN115567027B (en) * | 2022-11-03 | 2023-07-07 | 常州承芯半导体有限公司 | Transducer, surface acoustic wave resonator, method of forming the same, and filter |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0286106B1 (en) * | 1987-04-08 | 1995-08-02 | Hitachi, Ltd. | Process for manufacturing a superconductive device |
JPH07187614A (en) | 1987-04-08 | 1995-07-25 | Hitachi Ltd | Production of superconducting oxide and superconductor device |
US5270298A (en) * | 1992-03-05 | 1993-12-14 | Bell Communications Research, Inc. | Cubic metal oxide thin film epitaxially grown on silicon |
JP3684059B2 (en) | 1998-01-07 | 2005-08-17 | 株式会社東芝 | Semiconductor device |
JP4051654B2 (en) | 2000-02-08 | 2008-02-27 | セイコーエプソン株式会社 | Piezoelectric element, ink jet recording head, manufacturing method thereof, and ink jet printer |
US6555946B1 (en) | 2000-07-24 | 2003-04-29 | Motorola, Inc. | Acoustic wave device and process for forming the same |
JP2003298134A (en) * | 2002-01-31 | 2003-10-17 | Toyota Motor Corp | Laminated piezoelectric actuator |
EP1505663A4 (en) | 2002-05-15 | 2009-08-19 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric actuator and liquid jet head |
US7083270B2 (en) * | 2002-06-20 | 2006-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric element, ink jet head, angular velocity sensor, method for manufacturing the same, and ink jet recording apparatus |
JP2004066600A (en) | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Seiko Epson Corp | Liquid ejection head and liquid ejector |
JP4040397B2 (en) * | 2002-08-29 | 2008-01-30 | 富士通株式会社 | Device having capacitive element and method of manufacturing the same |
JP4457587B2 (en) | 2002-09-05 | 2010-04-28 | セイコーエプソン株式会社 | Method for manufacturing substrate for electronic device and method for manufacturing electronic device |
US7268472B2 (en) * | 2002-11-11 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric device, liquid jetting head, ferroelectric device, electronic device and methods for manufacturing these devices |
JP2004179642A (en) | 2002-11-11 | 2004-06-24 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric material device, liquid discharge head, ferroelectric device, electronic apparatus and these manufacturing methods |
JP4521751B2 (en) * | 2003-03-26 | 2010-08-11 | 国立大学法人東京工業大学 | Lead zirconate titanate-based film, dielectric element, and method for manufacturing dielectric film |
JP4058018B2 (en) * | 2003-12-16 | 2008-03-05 | 松下電器産業株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing the same, ink jet head including the piezoelectric element, ink jet recording apparatus, and angular velocity sensor |
JP2005302933A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric element, piezoelectric actuator, ink jet recording head, ink jet printer, surface acoustic wave device, frequency filter, oscillator, electronic circuit, thin film piezoelectric resonator, and electronic apparatus |
JP4344942B2 (en) * | 2004-12-28 | 2009-10-14 | セイコーエプソン株式会社 | Inkjet recording head and piezoelectric actuator |
US7696549B2 (en) * | 2005-08-04 | 2010-04-13 | University Of Maryland | Bismuth ferrite films and devices grown on silicon |
US20070029592A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Ramamoorthy Ramesh | Oriented bismuth ferrite films grown on silicon and devices formed thereby |
EP1943376A4 (en) * | 2005-11-04 | 2009-10-28 | Ceracomp Co Ltd | Piezoelectric single crystal and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
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